Для розрахунків канатних барабанів, вантажозахоплюючих пристроїв, механізмів переміщення і повороту при роботі в приміщенні основною є друга розрахункова комбінація навантажень.

При роботі крана поза приміщенням для механізмів зміни вильоту стріли, переміщення і повороту проводять перевірні розрахунки по третій розрахунковій комбінації навантажень.

Для неробочого стану крана поза приміщенням основною є третя розрахункова комбінація навантажень. Розрахунки проводяться для металоконструкцій, гальм, протиугінних пристроїв, механізму зміни вильоту стріли, опорно-ходових та поворотних пристроїв.

В таблиці 2.3 приведені основні комбінації навантажень вантажопідіймальних машин.

Таблиця 2.3

Вид навантаження | Комбінація навантажень для випадків

Сили власної ваги | + | + | +

Еквівалентне навантаження від змінної ваги вантажу | + | -

Номінальна(максимально допустима) вага вантажу , вага вантажозахоплюючих пристроїв | - | + | -

Динамічні навантаження від сил інерції при нормативних швидкостях | + | - | -

Динамічні навантаження від сил інерції при швидкостях раптових пуску і гальмування | - | +

Вітрові навантаження робочого стану | + | -

Максимальнв вітрове навантаження (ураган) | - | +

Вітрові навантаженнянеробочого стану | - | - | +

Снігове навантаження | - | - | +

Навантаження від нахилу кранового шляху | + | + | +

Допустимі напруження. Розрахунок елементів підйомних машин на міцність по нормальних і дотичних напруженнях виконують по основному рівнянню міцності

(2.7)

де adm, adm - відповідно допустимі нормальні і дотичні напруження;

ГР, ГР – граничні напруження для матеріалу елемента машини;

n – запас міцності;

, - фактичні напруження.

При розрахунку елементів машини з пластичних матеріалів за граничне нормальне напруження приймають границю текучості, для крихких матеріалів–границю міцності. Граничне дотичне напруження приймають залежно від значення граничного нормального напруження.

Умова розрахунку на втомну витривалість по нормальних і дотичних напруженнях має вид

nadmS, nadm S, (2.8)

де nadm – допустиме значення коєфіцієнту запасу втомної витривалості;

S, S - фактичні значення коефіцієнтів запасу втомної витривалості відносно границь витривалості -1-1 матеріалу елемента машини.

Значення цих коефіцієнтів визначаються за формулами

(2.9)

(2.10)

В формулах (2.9) і (2.10) а, а – амплітуди змінних складових циклів напружень, m, m – відповідно постійні складові цих циклів, , - коефіцієнти, які коректують вплив постійної складової цикла напружень на втомну витривалість, К, К - ефективні коефіцієнти концентрації напружень при згині та крученні, КF, Кd – масштабний фактор та коефіцієнт шорсткості поверхні.

При спільній дії напружень кручення і згину розрахункове значення коефіцієнту запасу міцності визначають за формулою

(2.11)

Значення коефіцієнтів запасу для деталей механізмів та металоконструкцій кранів приведені в таблицях 2.4 і 2.5.

Таблиця 2.4

Розраховуємі елементи | Розрахункові випадки

Витривалість | Міцність | Міцність

n | n | n

Металеві конструкції | 1,4 | 1,4 | 1,3

Алюмінієві конструкції | 1,6 | 1,6 | 1,5

Протиугінні пристрої, гальма, ходові та опорні вузли | 1,61,8 | 1,61,8 | 1,41,6

Механізм зміни вильоту стріли | 1,61,8 | 1,61,8 | 1,41,6

Механізм підйому вантажу, вантажозахоплюючі пристрої | 1,61,8 | 1,61,8 | 1,41,6

Механізми пересування і повороту | 1,41,6 | 1,61,8 | -

Прим: Верхні цифри відносяться до елементів, які виготовленні з прокату або поковки, нижні – з відливок.

Таблиця 2.5 Допустимі значення коефіцієнтів запасу міцності для другого розрахункового випадку з врахуванням режимів роботи механізмів крана і способу одержання заготовок деталей.

Режим роботи | Величина навантаження | Механізми підйому і зміни вильоту стріли, вантажозахоплюючі пристрої | Механізми переміщення і повороту

Прокат і поковка | Литво | Прокат і поковка | Литво

Легкий | номінальна | 1,4 | 1,7 | 1,3 | 1,6

гранична | 1,3 | 1,6 | 1,2 | 1,4

Середній | номінальна | 1,6 | 1,9 | 1,5 | 1,7

гранична | 1,3 | 1,6 | 1,2 | 1,4

Важкий | номінальна | 1,7 | 2,0 | 1,6 | 1,9

гранична | 1,3 | 1,6 | 1,2 | 1,4

Дуже важкий | номінальна | 1,9 | 2,2 | 1,7 | 2,0

гранична | 1,3 | 1,6 | 1,2 | 1,4

Прим: Максимальне граничне навантаження може перевищувати номінальне не більше ніж на 10%.